JP2002534819A - 二基板の端子領域の熱的接続方法および装置 - Google Patents

二基板の端子領域の熱的接続方法および装置

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Abstract

(57)【要約】 この発明は、支持基板（１２）の端子領域（２８、２９）に接触基板（１１）の端子領域（２６、２７）を熱的に接続する方法及び装置に関し、接続形成のために接続面で端子領域が互いに対向して位置するように基板（１１、１２）を接続位置に配置し、接続面で所要の接続温度に到達させるために端子領域（２６、２７）の反対側に配された後部から接触基板（１１）を接続温度まで加熱し、接触基板（１１）をレーザエネルギに晒して接触基板を加熱する。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】 本発明は、支持基板の端子領域に接触基板の端子領域を熱的に接続する方法に
関し、この方法では、接続形成のために、接続面で端子領域が互いに対向して位
置するように両基板が接続位置に配置され、また、接続面で所要の接続温度に到
達させるために、端子領域の反対側に配された後部から接触基板が接続温度まで
加熱される。また、本発明は、上記方法の実施に好適し且つ請求項６の前文に従
って実現される装置に関する。
【０００２】 基板の端子領域を別の基板の端子領域に接触させるため、例えば、支持基板に
チップを接触させるために、チップが支持基板に接続され且つチップ端子領域が
支持基板の割当て端子領域に対向して配される接続位置にチップを搬送した後で
、チップを後部から加熱することが知られている。これは、チップ後部の反対側
に配されたチップ領域を熱伝導により接続温度まで加熱するために行われ、すな
わち、チップ端子領域と基板の端子領域との間に配された接続材料が溶融温度ま
で加熱されて一体の電気接続が端子領域間に形成されるように行われる。
【０００３】 また、この目的のために接続装置または接触装置を用いることが知られ、接続
装置または接触装置は、いわゆる「サーモード」、すなわち、電流が印加された
ときに、特に通常はテーパ状断面のサーモード接触領域で高い熱損失を生じる電
気加熱抵抗を有している。この熱損失は、基板たとえばチップの後部を加熱する
ために利用される。サーモードからチップへの熱伝達が熱伝導形式で生起するの
で、異なる要素間すなわちサーモードとチップとの間の熱抵抗は、チップでの接
続温度への到達に要する時間に悪影響を及ぼす。これは、実際の応用においてサ
ーモードを数ミリ秒以内に所要温度まで加熱可能であるが、サーモードとチップ
間の熱抵抗に起因してチップを接続温度まで加熱するのに要する時間が５〜１０
秒の範囲内でサーモードの加熱に要する時間の倍数になることを意味している。
また、サーモード接触領域に高温負荷が加わることに起因してサーモード接触領
域の変形がしばしば生じ、チップとの表面接触が減じると共に昇温時間に悪影響
を及ぼす熱抵抗が更に増大する。
【０００４】 これに加えて、チップの熱容量に比べてサーモードの熱容量が極めて大きいの
で、実際の応用においてチップ昇温時間が長くなることがある。 チップまたはチップ端子領域における接続温度への到達に要する昇温時間が長
くなるので、従来法は、高温に敏感な基板たとえばＰＶＣまたはポリエステルの
基板への適用に好適しない。結局、ＰＶＣ、ポリエステルやこれに類した温度に
弱い感温性材料からなる支持基板にチップを配置するチップカードの製造に従来
法を利用することは不可能である。
【０００５】 本発明は、感温性基板を用いる場合にも始めに説明したタイプの接続形成を行
える方法および装置を提供するとの目的に基づくものである。 上記の目的は、請求項１及び６の方法及び装置により達成される。 本発明の方法では、接触基板にレーザエネルギを作用させることにより接触基
板を加熱する。この際、接触基板たとえばチップの加熱に要するエネルギのチッ
プへの導入は、チップにおけるレーザ放射の吸収の形式で実現され、すなわちチ
ップ内には熱エネルギのみが生起する。本発明の方法では、最初に述べたチップ
昇温時間に係る不利益を生じさせる熱伝達抵抗は発生しない。これは、昇温時間
が極めて減少して両基板に加わる熱負荷が極めて小さくなることを意味している
。結局、感応性の支持基板が特にチップカードの製造において危険に晒されるお
それがなくなる。熱負荷が比較的小さいため、支持基板材料をニーズに応じて選
択可能である。プラスチック基板に加えて、ペーパー基板をも考慮できるように
なる。チップ構造でのドーピング変化は過剰に高い熱負荷の下で生起するので、
ドーピング変化のおそれも大きく減少する。接触基板構造を加熱することにより
チップ端子領域を加熱するので、チップ端子領域にレーザ放射の焦点を合わせる
必要がなくなる。すなわち、焦点調整装置を除去可能である。
【０００６】 また、レーザエネルギが作用するエネルギ面の外側にある後部の少なくとも表
面領域部分が支持されるように、基板の加熱中および互いに対向配置された基板
端子領域の接触中に接触基板の後部を支持すれば、特に両基板の接触面間のギャ
ップ形成に関して、このギャップを極めて均一にできるという優れた結果が得ら
れる。
【０００７】 ガラスファイバを接続または収容する機能を有した接触装置の接触面による支
援の下で上記の支持を少なくとも部分的に実現すれば、本発明の方法を特に効果
的に実施可能である。 上記の接続方法を実施する際に、基板を接続位置に搬送するために接触面を介
して基板に負圧を加えることが特に有用であることが分かっている。その様な手
段によれば、接続形成および接触基板のハンドリングに同一の装置を用いること
ができる。
【０００８】 接続位置への両基板の配置及びこれに続く基板端子領域間の熱的接続の形成と
同時に、接続面で両基板間に配された接着材料を移動させて接着材料をその後基
板の加熱により硬化させれば、特に環境の腐食作用から保護されて耐久性に富む
二基板間の接続を実現することができる。基板間のギャップを後でシールする製
造ステップを別個に行う必要がなくなるので、本発明のこの態様は特に有効であ
る。
【０００９】 接続面で互いに対向して配置される二基板の端子領域間に熱的接続を形成する
本発明の接触装置には、少なくとも一つのガラスファイバエンド部との接続を形
成する機能を有する接触マウスピースが設けられる。接触マウスピースは、その
接触面の負圧開口に接続される負圧装置を含む。この手段により、本発明の接触
装置は、基板に接続熱を導入して基板を加熱できるばかりではなく、接触対象の
基板をハンドリング可能である。これは、二基板間の接続を特に有効な仕方で形
成可能であることを意味する。
【００１０】 少なくとも一つのガラスファイバエンド部の接触マウスピースへの接続をファ
イバ保持装置の支援の下で実現すると共に接触面に開口したガラスファイバ収容
チャネルをガラスファイバ使用数に対応する数だけ接触マウスピースに設けた場
合、少なくとも一つのガラスファイバエンド部を接触基板に対して特に正確に整
合でき、規定どおりに配置できる。この場合、ガラスファイバエンド部のファイ
バエンド断面部を、接触マウスピースの接触面から離隔して配置しても良く、あ
るいは接触面と面一をなして配置しても良い。
【００１１】 ガラスファイバエンド部のファイバエンド断面部を特に接触マウスピースの接
触面と面一に配置した場合、ファイバ保持装置にファイバ前進ユニットを設ける
ことが有用である。ファイバ前進ユニットは、ファイバ保持装置と一体に或いは
これと別個に実現可能である。 一つまたは複数のガラスファイバ収容チャネルが負圧装置の負圧ラインを形成
する機能を同時に奏する場合、接触マウスピースを特に簡易に設計可能になる。
【００１２】 ファイバ保持装置がこの場合に２つの機能を同時に満たすように負圧装置用圧
力接続部をファイバ保持装置に設けた場合、接触マウスピースの設計が更に簡易
になる。 ファイバエンド断面部が接触マウスピースの接触面から離隔して配されるよう
に少なくとも一つのガラスファイバエンド部を収容する機能をファイバ保持装置
が有する場合、保守要件が特に緩和された接触装置の実施形態が実現される。こ
の手段によれば、ファイバエンド断面部と加熱対象の基板との直接接触が防止さ
れる。結果として、ファイバエンド断面部は加熱されず、ファイバエンド断面部
の加熱により生じることのある汚れが防止される。
【００１３】 接触面に負圧開口を有すると共に表面に圧力接続部を有したカプセル状中空体
の形式で接触マウスピースが実現される場合、特に簡易に設計され且つ容易に製
造される接触装置の実施形態が実現される。 以下、本発明の方法および装置の好適な実施形態を、添付図面を参照して詳細
に説明する。
【００１４】 図１は、接触基板ここではチップ１１を支持基板１２に接触させる機能を有し
た接触装置１０を概略的に示す。接触装置１０は、下端に接触面１４を備えた接
触マウスピース１３を含む。ガラスファイバ収容チャネル１７内に配されたガラ
スファイバ１６のエンド部１５は、接触マウスピース１３を貫通して接触マウス
ピース１３の長手方向に延びている。ガラスファイバ１６のエンド部１５は、そ
の上部１８がファイバ保持装置１９内に保持され、ファイバ保持装置は接触マウ
スピース１３の上端に配されている。図示例では、ファイバ保持装置１９には、
接触マウスピース１３に対するガラスファイバ１６の位置を規定するファイバ固
定構造２０が設けられている。また、ファイバ保持装置には、詳細を図示しない
負圧源との接続部を形成する機能を有した側方接続部品２１が設けられている。
ファイバ保持装置１９に環状ギャップ２２が形成されるように、ファイバ保持装
置１９はファイバ直径よりも大きい内径を有している。ガラスファイバ収容チャ
ネル１７の孔径がファイバ直径よりも大きいので、環状ギャップは、ガラスファ
イバ収容チャネル１７の開口２４の領域に負圧が存するよう環状チャネルギャッ
プ２３になっている。上記開口は接触面１４にある。この負圧により、チップ１
１の後部２５は、図１に示すようにガラスファイバ収容チャネル１７に負圧が加
えられたとき、接触マウスピース１３の接触面１４に保持される。
【００１５】 この様に、チップ１１と支持基板１２間の接続を形成するため、チップリザー
バ（図示略）やその様なものからチップ１１を図１の開始位置へ搬送することが
できる。この開始位置において、チップ１１のチップ端子領域２６、２７は、支
持基板１２の割当て端子領域２８、２９に対向して配される。 図１は、開始位置にある支持基板１２に接着材料デポジット３２がデポジット
されて支持基板１２の端子領域２８、２９が覆われることを示す。この開始位置
では、チップ１１は支持基板１２から距離をおいてその上方に配置されている。
【００１６】 図２は、図１の接触装置１０の変形例に係る接触装置３０を示す。この接触装
置は接続位置に配置され、接続位置において、負圧により接触面１４に付着した
チップ１１を有する接触マウスピース３１は、チップ端子領域２６、２７が支持
基板１２の割当て端子領域２８、２９に接触するように支持基板１２側へ移動さ
れる。この接触がなされることにより、接触材料デポジット３２は図２に示すよ
うに移動する。すなわち、チップ１１と支持基板１２間に形成されたギャップ３
３が接着材料デポジット３２の接着材料３２によりシールされるように、接触材
料デポジットが支持基板１２に充填される。チップの周縁では、特にギャップ３
３が高信頼度で側方からシールされるよう、接着材料デポジット３２によりビー
ドが同時に形成される。
【００１７】 図２に示した接続位置では、チップ１１とこれに接続されたチップ端子領域２
６、２７が加熱され、また、チップ端子領域２６、２７に接触している支持基板
１２の接触領域２８、２９が加熱される。 図１に示した接触装置１０の実施形態の場合のように、ガラスファイバ１６の
エンド部１５が接触装置３０のガラスファイバ収容チャネル１７内に配置されて
いる。しかしながら、ここでは、ガラスファイバ１６のファイバエンド断面部３
４は、チップ１１の後部２５から距離ａだけ離れている。ガラスファイバ１６は
詳細に図示しないレーザ源に接続され、このレーザ源はガラスファイバ１６にレ
ーザ放射を放出する。レーザ放射はファイバエンド断面部３４から現れて、チッ
プ１１の後部２５を介してチップ１１のチップ構造内へ導入される。チップ構造
でのレーザ放射の吸収により放射エネルギが熱エネルギに変換され、チップ１１
、これに接続されたチップ端子領域２６、２７、およびチップ端子領域２６、２
７に接触している端子領域２８、２９が接続温度に加熱される。従来は、チップ
端子領域２６、２７およびまたは支持基板１２の端子領域２８、２９に溶融可能
な接続材料が設けられ、チップ１１を加熱して接続材料を溶融した後で接続材料
を固化してチップ１１と支持基板１２との間に堅固な一体接続を形成する。接着
材料デポジット３２の温度は、チップ端子領域２６、２７および端子領域２８、
２９の加熱と同時に上昇する。接着材料デポジット３２の材料組成を適宜選択す
ると、接着材料の温度上昇に伴って接着材料デポジット３２が硬化しまたは少な
くとも硬化が加速されることになる。
【００１８】 図１は、開口２４により覆われ且つチップ１１へのエネルギ導入が生起するエ
ネルギ面５１の外側にある接触面１４の包囲面領域により、チップ１１の後部２
５が支持されることを示す。 図１の接触装置１０とは異なり、図２に示した接触装置３０の変形例は数種類
あるが、その様な変形例は既述の方法に関して効果を有しない。チップ１１を図
１に示す開始位置に位置づけ且つチップ１１と支持基板１２との接続を図２に示
した接続位置に形成するため、接触装置１０または接触装置３０を利用すること
ができる。
【００１９】 接触装置１０と異なり、接触装置３０は接触マウスピース３１の本体に一体化
されたファイバ保持装置３５を有している。これに加えて、接触装置３０は圧力
接続部３６を有している。この圧力接続部は、接触マウスピース３１本体の横断
孔の形式で実現され且つファイバエンド部１５とガラスファイバ収容チャネル３
７間に形成される環状チャネルギャップ３８を介して、接触マウスピース３１の
開口２４との負圧接続を形成するように機能する。
【００２０】 図３は、支持基板１２の上方の開始位置にある接触装置３９を示す。接触装置
１０及び３０と異なり、この接触装置には２つのガラスファイバ１６が設けられ
、ファイバエンド断面部３４とチップ４４の後部４３間に間隔ａをおいて、ファ
イバエンド部４２が平行のガラスファイバ収容チャネル４０、４１内に配置され
ている。接触装置３９の接触マウスピース４５に対するファイバエンド部４２の
位置を固定するため、ファイバエンド部４２は、接触マウスピース４５の上端に
接続されたファイバ保持装置４６を介してガイドされる。
【００２１】 図５は、ガラスファイバ収容チャネル４０、４１とは独立に実現される負圧チ
ャネル４９の形式の接続ラインが、接触マウスピース４５の下端の接触面４８の
開口４７と接触マウスピース４５の横断孔の形式で実現された圧力接続部４９と
の間で接触装置３９に形成されることを示す。図３、図４及び図５に示した接触
装置３９の実施形態は、大きいチップ４４すなわち大きい基板と支持基板１２間
の接続形成に特に好適する。一方、図１及び図２に示した接触装置１０、３０は
、一つのガラスファイバ１６を含み、例えばチップカードの製造において小さい
チップを接触させるのに好適する。
【００２２】 図３及び図４を比較すると、接触装置３９によれば、ファイバ保持装置４６に
対するファイバエンド部４２の位置調節に応じて、ガラスファイバ１６のファイ
バエンド断面部３４をチップ４４（図３）の後部４３から離隔して或いは図４に
図示したようにチップ４４の後部４３に直ぐ隣接して配置することができる。図
４に示した接触マウスピース４５内にガラスファイバ１６を配した構成では、フ
ァイバエンド断面部３４での摩耗現象を補償するため、詳細に図示しないがファ
イバを前進可能とするファイバ前進ユニットにファイバ保持装置４６を結合する
ことが特に有用である。
【００２３】 図３、図４及び図５に示され且つ幾本かのガラスファイバ１６を収容可能な接
触装置３９の場合と同様、ファイバ前進ユニットを備えたファイバ保持装置を図
１及び図２に示した接触装置１０、３０に設けることは勿論可能である。これに
より、図４に示した構成の場合と同様、接触マウスピース１３または接触マウス
ピース３１でのガラスファイバ１６を、ファイバエンド断面部３４がチップ１１
の後部２５に隣接するように構成することができる。
【００２４】 図６は、カプセル状中空体として実現される接触マウスピース５３を備えた接
触装置５２を示し、接触マウスピース５３は、その上方周縁の領域５４が、例え
ばボンディングまたはシュリンキングによりガラスファイバ１６のファイバエン
ド部５５に接続される。接触マウスピース５３を、その接触領域５６の領域では
透明式で実現する一方、接触マウスピース５３の内方面５７に関しては、放射を
反射するように内方面を実現することが好ましい。
【００２５】 先に説明した接触装置の場合のように、接触装置５２にもその接触表面５６に
開口５８が設けられている。図示例では、この開口が、接触マウスピース５３に
側方配置された圧力接続部５９との流体接続部を形成しており、流体接続部は、
ここでは中空体形式で実現される接触マウスピース５３の内部全体に延びている
。
【００２６】 図６に示した実施形態では、透明な接触面５６は、チップ４４の後部４３の表
面よりも広くなっている。例えばスキャナ（図示略）により制御されるレーザ放
射経路６１が、チップ４４を通って、図６での図示を省略した支持基板上に直接
延びることを防止するため、レーザ放射経路６１に作用するダイアフラムまたは
その他の好適な装置をレーザ放射経路６１の領域に設置可能である。
【００２７】 図６は、ガラスファイバ１６のファイバエンド部５５に簡易に配置可能なファ
イバエンドキャップの形式で接触装置５２が実用的に実現されるので装置コスト
に関して本方法を接触装置５２により特に経済的に実施できることを示す。接触
マウスピース５３とファイバエンド部５５間の接続点でのキャップ突出６０を選
択することにより、ファイバエンド断面部３４と接触面５６との間の距離Ａを調
節することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 接触基板が支持基板に接触する直前における接触装置を示す。
【図２】 接触装置の別の実施態様を、図１の如く支持基板への接触基板の接触がなされ
る状態で示す。
【図３】 ２つのガラスファイバを備えた接触装置の別の実施形態を、接触基板が支持基
板に接触する直前の状態で示す。
【図４】 図３のものにガラスファイバ配列を設けてなる図３の変形に係る接触装置を、
接触基板が支持基板に接触する直前の状態で示す。
【図５】 図４に示した接触装置の側面図である。
【図６】 接触装置の別の実施形態である。
【符号の説明】
１０、３０、３９、５２ 接触装置 １１、４４ 接触基板 １３、３１、４５、５３ 接触マウスピース １４、４８、５６ 接触面 １５、４２、５５ ガラスファイバエンド部 １６ ガラスファイバ １７、４０、４１ ガラスファイバ収容チャネル １９、３５、４６、５４ ファイバ保持装置 ２１ 圧力接続部 ２４、４７、５８ 負圧開口 ２５、４３ 基板の後部 ２６、２７、２８、２９ 端子領域 ３２ 接着材料デポジット ３４ ファイバエンド断面部 ５１ エネルギ面 ５７ 接触マウスピース外面
【手続補正書】特許協力条約第３４条補正の翻訳文提出書
【提出日】平成１３年２月２２日（２００１．２．２２）
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】特許請求の範囲
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】発明の詳細な説明
【補正方法】変更
【補正の内容】
【発明の詳細な説明】
【０００１】 本発明は、請求項１の前文による方法に関する。また、本発明は、上記方法の
実施に好適し且つ請求項６の前文に従って実現される装置に関する。 基板の端子領域を別の基板の端子領域に接触させるため、例えば、支持基板に
チップを接触させるために、チップが支持基板に接続され且つチップ端子領域が
支持基板の割当て端子領域に対向して配される接続位置にチップを搬送した後で
、チップを後部から加熱することが知られている。これは、チップ後部の反対側
に配されたチップ領域を熱伝導により接続温度まで加熱するために行われ、すな
わち、チップ端子領域と基板の端子領域との間に配された接続材料が溶融温度ま
で加熱されて一体の電気接続が端子領域間に形成されるように行われる。
【０００２】 また、この目的のために接続装置または接触装置を用いることが知られ、接続
装置または接触装置は、いわゆる「サーモード」、すなわち、電流が印加された
ときに、特に通常はテーパ状断面のサーモード接触領域で高い熱損失を生じる電
気加熱抵抗を有している。この熱損失は、基板たとえばチップの後部を加熱する
ために利用される。サーモードからチップへの熱伝達が熱伝導形式で生起するの
で、異なる要素間すなわちサーモードとチップとの間の熱抵抗は、チップでの接
続温度への到達に要する時間に悪影響を及ぼす。これは、実際の応用においてサ
ーモードを数ミリ秒以内に所要温度まで加熱可能であるが、サーモードとチップ
間の熱抵抗に起因してチップを接続温度まで加熱するのに要する時間が５〜１０
秒の範囲内でサーモードの加熱に要する時間の倍数になることを意味している。
また、サーモード接触領域に高温負荷が加わることに起因してサーモード接触領
域の変形がしばしば生じ、チップとの表面接触が減じると共に昇温時間に悪影響
を及ぼす熱抵抗が更に増大する。
【０００３】 これに加えて、チップの熱容量に比べてサーモードの熱容量が極めて大きいの
で、実際の応用においてチップ昇温時間が長くなることがある。 チップまたはチップ端子領域における接続温度への到達に要する昇温時間が長
くなるので、従来法は、高温に敏感な基板たとえばＰＶＣまたはポリエステルの
基板への適用に好適しない。結局、ＰＶＣ、ポリエステルやこれに類した温度に
弱い感温性材料からなる支持基板上でチップを使用するチップカードの製造に従
来法を利用することは不可能である。
【０００４】 特開昭６０−１６２５７４号公報には、ガラスファイバを介して供給されると
共にレンズにより焦点調整されるレーザエネルギにチップ部品の後部を晒すよう
にした装置が記載されている。チップ部品は、負圧装置により適所に保持される
。負圧装置は、ガラスファイバチャネルとは別個に実現される。 ＷＯ９７／１２７１４には、無接触で選択的に部品を半田付けしまたは部品の
半田を除去する装置が記載されている。この装置では、堅固な石英ガラス管によ
り赤外線ランプの光が部品に向けられる。石英ガラス管の内部は、部品を石英ガ
ラス管上に保持可能なように部品に負圧を加える機能を有する。
【０００５】 米国特許４，９０６，８１２号に記載の半田付け装置では、ガラスファイバに
よりレーザ光が半田付けポイントに向けられる。半田ベーパを運び出すために、
半田付けポイントへ至る別個のガス供給ラインと半田付けポイントからの別個の
ガス放出ラインが設けられている。 特開昭６１−２１９４６７号公報には、可撓性のあるプリント基板を別のプリ
ント基板に実装する装置が記載されている。ガラスファイバを介して供給される
レーザ光により別個のチャネルを介して接触点が加熱される間、可撓性のあるプ
リント基板は真空装置により保持される。
【０００６】 特開平７−１４２８５４号公報には、集積回路を基板に装着する装置が記載さ
れている。電子回路は、対応する位置に移動され、真空ピペットにより同位置に
保持される。移動可能に装着されたレーザにより放出されるレーザ光が接続ラグ
を加熱する。 本発明は、感温性基板を用いる場合にも始めに説明したタイプの接続形成を容
易に行えると共に、接触領域を同時にシールしつつ特に耐久性及び安定性に富む
接続形成を確実に行える方法および装置を提供するとの目的に基づくものである
。
【０００７】 上記の目的は、請求項１及び５の方法及び装置により達成される。 本発明の方法では、接触基板にレーザエネルギを作用させることにより接触基
板を加熱する。この際、接触基板たとえばチップの加熱に要するエネルギのチッ
プへの導入は、チップにおけるレーザ放射の吸収の形式で実現され、すなわちチ
ップ内には熱エネルギのみが生起する。本発明の方法では、最初に述べたチップ
昇温時間に係る不利益を生じさせる熱伝達抵抗は発生しない。これは、昇温時間
が極めて減少して両基板に加わる熱負荷が極めて小さくなることを意味している
。結局、感応性の支持基板が特にチップカードの製造において危険に晒されるお
それがなくなる。熱負荷が比較的小さいため、支持基板材料をニーズに応じて選
択可能である。プラスチック基板に加えて、ペーパー基板をも考慮できるように
なる。更に、チップ構造でのドーピング変化は過剰に高い熱負荷の下で生起する
ので、ドーピング変化のおそれが大きく減少する。接触基板構造を加熱すること
によりチップ端子領域を加熱するので、チップ端子領域にレーザ放射の焦点を合
わせる必要がなくなる。すなわち、焦点調整装置を除去可能である。接続位置へ
の両基板の配置及びこれに続く両基板の端子領域間の熱的接続の形成と同時に、
接続面で両基板間に配された接着材料が移動する。基板間のギャップを後でシー
ルする製造ステップを別個に行う必要がなくなるので、これは特に有効である。
二基板間の接続は環境の腐食作用から保護されるので、特に耐久性に富む二基板
間の接続をこの様にして実現することができる。
【０００８】 また、レーザエネルギが作用するエネルギ面の外側にある後部の少なくとも表
面領域部分が支持されるように、基板の加熱中および互いに対向配置された基板
端子領域の接触中に接触基板の後部を支持すれば、特に両基板の接触面間のギャ
ップ形成に関して、このギャップを極めて均一にできるという優れた結果が得ら
れる。 ガラスファイバを接続または収容する機能を有した接触装置の接触面による支
援の下で上記の支持を少なくとも部分的に実現すれば、本発明の方法を特に効果
的に実施可能である。
【０００９】 上記の接続方法を実施する際に、基板を接続位置に搬送するために接触面を介
して基板に負圧を加えることが特に有用であることが分かっている。その様な手
段によれば、接続形成および接触基板のハンドリングに同一の装置を用いること
ができる。 接続面で互いに対向して配される二基板の端子領域間に熱的接続を形成する本
発明の接触装置には、少なくとも一つのガラスファイバエンド部との接続を形成
する機能を有する接触マウスピースが設けられる。接触マウスピースは、その接
触面の負圧開口に接続される負圧装置を含む。この手段により、本発明の接触装
置は、基板に接続熱を導入して基板を加熱できるばかりではなく、接触対象の基
板をハンドリング可能である。これは、二基板間の接続の特に有効な形成を実現
できることを意味する。
【００１０】 少なくとも一つのガラスファイバエンド部を接触基板に対して特に正確に整合
でき且つ規定どおりに配置できるように、少なくとも一つのガラスファイバエン
ド部の接触マウスピースへの接続がファイバ保持装置の支援の下で実現されると
共に、接触面に開口したガラスファイバ収容チャネルがガラスファイバ使用数に
対応する数だけ接触マウスピースに設けられる。この場合、ガラスファイバエン
ド部のファイバエンド断面部を、接触マウスピースの接触面から離隔して配置し
ても良く、あるいは接触面と面一をなして配置しても良い。
【００１１】 一つまたは複数のガラスファイバ収容チャネルは負圧装置の負圧ラインを形成
する機能を同時に奏する。すなわち、接触マウスピースは特に簡易に設計可能で
ある。 ガラスファイバエンド部のファイバエンド断面部を特に接触マウスピースの接
触面と面一に配置した場合、ファイバ保持装置にファイバ前進ユニットを設ける
ことが有用である。ファイバ前進ユニットは、ファイバ保持装置と一体に或いは
これと別個に実現可能である
【００１２】 ファイバ保持装置がこの場合に２つの機能を同時に満たすように負圧装置用圧
力接続部をファイバ保持装置に設けた場合、接触マウスピースの設計が更に簡易
になる。 ファイバエンド断面部が接触マウスピースの接触面から離隔して配されるよう
に少なくとも一つのガラスファイバエンド部を収容する機能をファイバ保持装置
が有する場合、保守要件が特に緩和された接触装置の実施形態が実現される。こ
の手段により、ファイバエンド断面部と加熱対象の基板との直接接触が防止され
る。結果として、ファイバエンド断面部は加熱されず、ファイバエンド断面部の
加熱により生じることのある汚れが防止される。
【００１３】 接触面に負圧開口を有すると共に表面に圧力接続部を有したカプセル状中空体
の形式で接触マウスピースが実現される場合、特に簡易に設計され且つ容易に製
造される接触装置の実施形態が実現される。 以下、本発明の方法および装置の好適な実施形態を、添付図面を参照して詳細
に説明する。
【００１４】 図１は、接触基板ここではチップ１１を支持基板１２に接触させる機能を有し
た接触装置１０を概略的に示す。接触装置１０は、下端に接触面１４を備えた接
触マウスピース１３を含む。ガラスファイバ収容チャネル１７内に配されたガラ
スファイバ１６のエンド部１５は、接触マウスピース１３を貫通して接触マウス
ピース１３の長手方向に延びている。ガラスファイバ１６のエンド部１５は、そ
の上部１８がファイバ保持装置１９内に保持され、ファイバ保持装置は接触マウ
スピース１３の上端に配されている。図示例では、ファイバ保持装置１９には、
接触マウスピース１３に対するガラスファイバ１６の位置を規定するファイバ固
定構造２０が設けられている。また、ファイバ保持装置には、詳細を図示しない
負圧源との接続部を形成する機能を有した側方接続部品２１が設けられている。
ファイバ保持装置１９に環状ギャップ２２が形成されるように、ファイバ保持装
置１９はファイバ直径よりも大きい内径を有している。ガラスファイバ収容チャ
ネル１７の孔径がファイバ直径よりも大きいので、環状ギャップは、ガラスファ
イバ収容チャネル１７の開口２４の領域に負圧が存するよう環状チャネルギャッ
プ２３になっている。上記開口は接触面１４にある。この負圧により、チップ１
１の後部２５は、図１に示すようにガラスファイバ収容チャネル１７に負圧が加
えられたとき、接触マウスピース１３の接触面１４に保持される。
【００１５】 この様に、チップ１１と支持基板１２間の接続を形成するため、チップリザー
バ（図示略）やその様なものからチップ１１を図１の開始位置へ搬送することが
できる。この開始位置において、チップ１１のチップ端子領域２６、２７は、支
持基板１２の割当て端子領域２８、２９に対向して配される。 図１は、開始位置にある支持基板１２に接着材料デポジット３２がデポジット
されて支持基板１２の端子領域２８、２９が覆われることを示す。この開始位置
では、チップ１１は支持基板１２から距離をおいてその上方に配置されている。
【００１６】 図２は、図１の接触装置１０の変形例に係る接触装置３０を示す。この接触装
置は接続位置に配置され、接続位置において、負圧により接触面１４に付着した
チップ１１を有する接触マウスピース３１は、チップ端子領域２６、２７が支持
基板１２の割当て端子領域２８、２９に接触するように支持基板１２側へ移動さ
れる。この接触がなされることにより、接触材料デポジット３２は図２に示すよ
うに移動する。すなわち、チップ１１と支持基板１２間に形成されたギャップ３
３が接着材料デポジット３２の接着材料３２によりシールされるように、接触材
料デポジットが支持基板１２に充填される。チップの周縁では、特にギャップ３
３が高信頼度で側方からシールされるよう、接着材料デポジット３２によりビー
ドが同時に形成される。
【００１７】 図２に示した接続位置では、チップ１１とこれに接続されたチップ端子領域２
６、２７が加熱され、また、チップ端子領域２６、２７に接触している支持基板
１２の接触領域２８、２９が加熱される。 図１に示した接触装置１０の実施形態の場合のように、ガラスファイバ１６の
エンド部１５が接触装置３０のガラスファイバ収容チャネル１７内に配置されて
いる。しかしながら、ここでは、ガラスファイバ１６のファイバエンド断面部３
４は、チップ１１の後部２５から距離ａだけ離れている。ガラスファイバ１６は
詳細に図示しないレーザ源に接続され、このレーザ源はガラスファイバ１６にレ
ーザ放射を放出する。レーザ放射はファイバエンド断面部３４から現れて、チッ
プ１１の後部２５を介してチップ１１のチップ構造内へ導入される。チップ構造
でのレーザ放射の吸収により放射エネルギが熱エネルギに変換され、チップ１１
、これに接続されたチップ端子領域２６、２７、およびチップ端子領域２６、２
７に接触している端子領域２８、２９が接続温度に加熱される。従来は、チップ
端子領域２６、２７およびまたは支持基板１２の端子領域２８、２９に溶融可能
な接続材料が設けられ、チップ１１を加熱して接続材料を溶融した後で接続材料
を固化してチップ１１と支持基板１２との間に堅固な一体接続を形成する。接着
材料デポジット３２の温度は、チップ端子領域２６、２７および端子領域２８、
２９の加熱と同時に上昇する。接着材料デポジット３２の材料組成を適宜選択す
ると、接着材料の温度上昇に伴って接着材料デポジット３２が硬化しまたは少な
くとも硬化が加速されることになる。
【００１８】 図１は、開口２４により覆われ且つチップ１１へのエネルギ導入が生起するエ
ネルギ面５１の外側にある接触面１４の包囲面領域により、チップ１１の後部２
５が支持されることを示す。 図１の接触装置１０とは異なり、図２に示した接触装置３０の変形例は数種類
あるが、その様な変形例は既述の方法に関して効果を有しない。チップ１１を図
１に示す開始位置に位置づけ且つチップ１１と支持基板１２との接続を図２に示
した接続位置に形成するため、接触装置１０または接触装置３０を利用すること
ができる。
【００１９】 接触装置１０と異なり、接触装置３０は接触マウスピース３１の本体に一体化
されたファイバ保持装置３５を有している。これに加えて、接触装置３０は圧力
接続部３６を有している。この圧力接続部は、接触マウスピース３１本体の横断
孔の形式で実現され且つファイバエンド部１５とガラスファイバ収容チャネル３
７間に形成される環状チャネルギャップ３８を介して、接触マウスピース３１の
開口２４との負圧接続を形成するように機能する。
【００２０】 図３は、支持基板１２の上方の開始位置にある接触装置３９を示す。接触装置
１０及び３０と異なり、この接触装置には２つのガラスファイバ１６が設けられ
、ファイバエンド断面部３４とチップ４４の後部４３間に間隔ａをおいて、ファ
イバエンド部４２が平行のガラスファイバ収容チャネル４０、４１内に配置され
ている。接触装置３９の接触マウスピース４５に対するファイバエンド部４２の
位置を固定するため、ファイバエンド部４２は、接触マウスピース４５の上端に
接続されたファイバ保持装置４６を介してガイドされる。
【００２１】 図５は、ガラスファイバ収容チャネル４０、４１とは独立に実現される負圧チ
ャネル４９の形式の接続ラインが、接触マウスピース４５の下端の接触面４８の
開口４７と接触マウスピース４５の横断孔の形式で実現された圧力接続部４９と
の間で接触装置３９に形成されることを示す。図３、図４及び図５に示した接触
装置３９の実施形態は、大きいチップ４４すなわち大きい基板と支持基板１２間
の接続形成に特に好適する。一方、図１及び図２に示した接触装置１０、３０は
、一つのガラスファイバ１６を含み、例えばチップカードの製造において小さい
チップを接触させるのに好適する。
【００２２】 図３及び図４を比較すると、接触装置３９によれば、ファイバ保持装置４６に
対するファイバエンド部４２の位置調節に応じて、ガラスファイバ１６のファイ
バエンド断面部３４をチップ４４（図３）の後部４３から離隔して或いは図４に
図示したようにチップ４４の後部４３に直ぐ隣接して配置することができる。図
４に示した接触マウスピース４５内にガラスファイバ１６を配した構成では、フ
ァイバエンド断面部３４での摩耗現象を補償するため、詳細に図示しないがファ
イバを前進可能とするファイバ前進ユニットにファイバ保持装置４６を結合する
ことが特に有用である。
【００２３】 図３、図４及び図５に示され且つ幾本かのガラスファイバ１６を収容可能な接
触装置３９の場合と同様、ファイバ前進ユニットを備えたファイバ保持装置を図
１及び図２に示した接触装置１０、３０に設けることは勿論可能である。これに
より、図４に示した構成の場合と同様、接触マウスピース１３または接触マウス
ピース３１でのガラスファイバ１６を、ファイバエンド断面部３４がチップ１１
の後部２５に隣接するように構成することができる。
【００２４】 図６は、カプセル状中空体として実現される接触マウスピース５３を備えた接
触装置５２を示し、接触マウスピース５３は、その上方周縁の領域５４が、例え
ばボンディングまたはシュリンキングによりガラスファイバ１６のファイバエン
ド部５５に接続される。接触マウスピース５３を、その接触領域５６の領域では
透明式で実現する一方、接触マウスピース５３の内方面５７に関しては、放射を
反射するように内方面を実現することが好ましい。
【００２５】 先に説明した接触装置の場合のように、接触装置５２にもその接触表面５６に
開口５８が設けられている。図示例では、この開口が、接触マウスピース５３に
側方配置された圧力接続部５９との流体接続部を形成しており、流体接続部は、
ここでは中空体形式で実現される接触マウスピース５３の内部全体に延びている
。
【００２６】 図６に示した実施形態では、透明な接触面５６は、チップ４４の後部４３の表
面よりも広くなっている。例えばスキャナ（図示略）により制御されるレーザ放
射経路６１が、チップ４４を通って、図６での図示を省略した支持基板上に直接
延びることを防止するため、レーザ放射経路６１に作用するダイアフラムまたは
その他の好適な装置をレーザ放射経路６１の領域に設置可能である。
【００２７】 図６は、ガラスファイバ１６のファイバエンド部５５に簡易に配置可能なファ
イバエンドキャップの形式で接触装置５２が実用的に実現されるので装置コスト
に関して本方法を接触装置５２により特に経済的に実施できることを示す。接触
マウスピース５３とファイバエンド部５５間の接続点でのキャップ突出６０を選
択することにより、ファイバエンド断面部３４と接触面５６との間の距離Ａを調
節することができる。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 アズダシュット，ガッセム ドイツ国 Ｄ−14052 ベルリン，ライヒ スシュトラーセ 70 Ｆターム(参考） 2C005 NA04 NA19 RA04 5F044 KK01 LL13 LL15 PP15 PP19 RR12

Claims (12)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 接続形成のために接続面で端子領域が互いに対向して位置するよ
    うに基板を接続位置に配置し、前記接続面で所要の接続温度に到達させるために
    端子領域の反対側に配された後部から接触基板を接続温度まで加熱して、支持基
    板の端子領域に接触基板の端子領域を熱的に接続する方法において、前記接触基
    板（１１、４４）をレーザエネルギに晒して前記接触基板を加熱することを特徴
    とする方法。
  2. 【請求項２】 前記接触基板（１１、４４）が加熱される間で且つ互いに対向し
    て配置された両前記基板の前記端子領域（２６、２７；２８、２９）の接触がな
    されている間、前記基板の前記後部（２５、４３）を支持し、前記レーザエネル
    ギに晒されるエネルギ面（５１）の外側にある前記後部の少なくとも表面領域部
    分が支持されるように前記支持を実現することを特徴とする請求項１に記載の方
    法。
  3. 【請求項３】 ガラスファイバ（１６）を接続または収容する機能を有した接触
    装置（１０、３０、３９、５２）の接触面（１４、４８、５６）により、上記支
    持を少なくとも部分的に実現することを特徴とする請求項２に記載の方法。
  4. 【請求項４】 前記基板を前記接続位置に搬送するために前記接触面（１４、４
    ８、５６）を介して前記基板（１１、４４）に負圧を加えることを特徴とする請
    求項３に記載の方法。
  5. 【請求項５】 前記接続位置への前記接触基板（１１、４４）の配置及びこれに
    続く両前記基板（１１、４４；１２）の前記端子領域（２６、２７；２８、２９
    ）間での熱的接続の形成と同時に、前記接続面で両前記基板間に配された接着材
    料デポジット（３２）を移動させ、前記接着材料をその後前記接触基板の加熱に
    より硬化させることを特徴とする請求項１ないし４のいずれかに記載の方法。
  6. 【請求項６】 少なくとも一つのガラスファイバエンド部との接続を形成するた
    めの接触マウスピースを備え、接続面で互いに対向して配置される二基板の端子
    領域間に熱的接続を形成する接触装置において、前記接触マウスピース（１３、
    ３１、４５、５３）の接触面（１４、４８、５６）の負圧開口（２４、４７、５
    ８）に接続される負圧装置を前記接触マウスピース（１３、３１、４５、５３）
    に設けたことを特徴とする接触装置。
  7. 【請求項７】 少なくとも一つのガラスファイバエンド部（１５、４２、５５）
    と前記接触マウスピース（１３、３１、４５、５３）間の接続をファイバ保持装
    置（１９、３５、４６）の支援の下で形成し、前記接触面（１４、４８、５６）
    に開口したガラスファイバ収容チャネル（１７、４０、４１）をガラスファイバ
    （１６）の使用数に対応する数だけ前記接触マウスピースに設けたことを特徴と
    する請求項６に記載の接触装置。
  8. 【請求項８】 前記ファイバ保持装置にファイバ前進ユニットを設けたことを特
    徴とする請求項７に記載の接触装置。
  9. 【請求項９】 一つまたは複数のガラスファイバ収容チャネル（１７、４０、４
    １）が、前記負圧装置の負圧ラインを形成する機能をそれぞれ同時に奏すること
    を特徴とする請求項７に記載の接触装置。
  10. 【請求項１０】 前記負圧装置を形成するため、前記ファイバ保持装置（１９）
    に圧力接続部（２１）を設けたことを特徴とする請求項６ないし９のいずれかに
    記載の接触装置。
  11. 【請求項１１】 ファイバエンド断面部（３４）が前記接触マウスピース（１３
    、３１、４５、５３）の前記接触面（１４、４８、５６）から離隔して配される
    ように少なくとも一つのガラスファイバエンド部（１５、４２、５５）を収容す
    る機能を前記ファイバ保持装置（１９、３５、４６、５４）が有することを特徴
    とする請求項６または７に記載の接触装置。
  12. 【請求項１２】 前記接触面に負圧開口を有すると共に外面（５７）に圧力接続
    部（５９）を有したカプセル状中空体の形式で前記接触マウスピース（５３）を
    実現したことを特徴とする請求項１１に記載の接触装置。
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